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面向双耳声学应用的个性化头相关传输函数

声音 2022-03-22 v1 音频与语音处理

摘要

头相关传输函数(HRTF)刻画了人耳如何从空间中某点接收声音,并取决于人的头部、耳廓和躯干形状。对人类受试者HRTF的准确估计对于实现双耳声学应用(如声源定位与3D声音空间化)至关重要。遗憾的是,传统的HRTF估计方法依赖专用设备或冗长的测量过程。本工作提出一种新颖的轻量级HRTF个性化方法,可使用商用现货组件实现,并由普通用户在家庭环境中完成。所提方法有两个关键组成部分:一个可个性化的生成式神经网络模型,能从稀疏测量预测新受试者的HRTF;以及一个从空间位置采集HRTF数据的轻量级测量流程。使用公开数据集及来自10名不同年龄段与性别受试者的内部测量数据开展的广泛实验表明,个性化模型在预测HRTF的准确性上显著优于基线模型。为进一步展示个性化HRTF的优势,我们实现了两个用于双耳定位与声学空间化的原型应用。我们发现,经个性化HRTF训练后,定位模型的性能提升了15度。此外,在听力测试中,正确识别 incoming 声音方位角的成功率在个性化后提高了183%。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.11138,
  title  = {Individualizing Head-Related Transfer Functions for Binaural Acoustic Applications},
  author = {Navid H. Zandi and Awny M. El-Mohandes and Rong Zheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.11138},
  year   = {2022}
}